Von Elefantenhaut inspirierte Zementfliesen kühlen Gebäude passiv

Summary

Ein Wissenschaftsteam der University of Pennsylvania hat sich das natürliche Kühlsystem von Elefanten zum Vorbild genommen und eine poröse, wasserbindende Zementfliese entwickelt. Die an Gebäuden angebrachten Fliesen halten durch das verdunstende Wasser die Innenräume kühl. Weiterlesen nach der Anzeige Der Afrikanische Elefant verfügt über eines der effizientesten Kühlsysteme im Tierreich. Die dunkelgraue, bis zu teilweise 4 cm dicke Haut ist faltig und von Rissen durchzogen. In ihnen speichert er Wasser, das er beim Baden aufnimmt. Das Wasser in diesen Kammern verdunstet und es entsteht Verdunstungskälte, die den Elefanten über einen längeren Zeitraum kühl hält. Die Forscher der Penn Engineering haben sich diesen Prozess der „Kühlung ohne Schwitzen“ genauer angesehen, auf Gebäude übertragen und eine Zementfliese entwickelt, die ähnliche Eigenschaften wie Elefantenhaut aufweist. Die Ergebnisse ihrer Forschung haben die Wissenschaftler in der Studie „Elephant‐Skin‐Inspired Porous Cementitious Tiles with Programmable Crack Networks for Passive Cooling“ veröffentlicht, die in Advanced Materials erschienen ist. Poröse Fliesen mit speziellen Rissnetzwerken Eine Fliese zur Verkleidung von Außenflächen von Gebäuden zu entwickeln, die Wasser speichern und nach und nach abgeben kann, hört sich trivialer an, als es tatsächlich ist. Denn herkömmliche Baumaterialien sind dafür ungeeignet, da von ihnen Regentropfen abprallen und abperlen. Sie laufen dann direkt an der Oberfläche ab und können nicht gespeichert werden, um durch Verdunstung eine Kühlwirkung zu entfalten. Die Wissenschaftler kamen auf die Idee, gezielt Risse in ein Material einzubringen, um damit ein Netzwerk aus winzigen Kanälen zu schaffen. Diese Risse entfalten eine kapillare Wirkung, die Wasser über die Oberfläche ziehen und dort festhalten können. Als geeignetes Material nutzen die Wissenschaftler gewöhnlichen Portlandzement, den sie mit Kieselgur (Diatomeenerde – DE), einem weichen Sedimentgestein, das aus de...